6.7 Условия поражения человека электрическим током

Анализ опасности электроустановок сводится к определению значения тока, который протекает через тело человека при различных возможных вариантах попадания его под напряжение.

Электрические сети бывают постоянного и переменного токов. Сети переменного тока бывают однофазные и многофазные. Наиболее распространенные — трехфазные сети переменного тока. По режиму нейтрали трансформатора \или генератора трехфазные сети могут быть с изолированной или глухозаземленои нейтралью. Изолированной называют нейтраль, изолированную от заземляющего устройства или присоединенную к нему через аппараты с большим сопротивлением (трансформаторы напряжения, компенсационные катушки). Глухозаземленной называют нейтраль, присоединенную к заземляющему устройству непосредственно или через аппараты с малым, сопротивлением (трансформаторы тока).

Опасность сетей однофазного тока. Однофазные сети и сети постоянного тока могут быть изолированными от земли, иметь заземленный полюс или среднюю точку (табл. 3.4).

Анализ .приведенных формул в табл. 3:4 свидетельствует о том, что наиболее опасным является двухполюсное прикосновение при любом режиме нейтрали относительно земли, поскольку в этом случае ток, который протекает через тело человека, определяется только сопротивлением его тела. Менее опасным является прикосновение к. проводу изолированной сети при нормальном режиме работы.

Опасность трехфазных электрических сетей с изолированной нейтралью. Проводники электрических сетей относительно земли имеют емкость и активное сопротивление — сопротивление растекания, равное сопротивлению изоляции и пути тока на землю. В общем эти емкости и сопротивления растекания разные. С целью упрощения анализа допускаем, что они равны, тоесть С_а=С_ь=С_с-С и г_а=г=г=г.

Таким образом, при прикосновении к одному из фазных проводов сети с изолированной нейтралью в нормальном режиме сила тока проходящего через человека, зависит от сопротивления потерь и емкости сети относительнб земли. Замыкание одной из фаз на землю значительно повышает опасность однофазного прикосновения, поскольку в этом случае человек оказывается под напряжением, близким к линейному. Более опасным является двухфазное прикосновение.

Опасность трехфазных электрических сетей с глухо-заземленной нейтралью (табл., 3.5)„ Трехфазные электрические сети с глухозаземленной нейтралью имеют малое сопротивление между нейтралью и землей. Напряжение любой фазы исправной сети относительно земли равно фазному напряжению.

Таким образом, прикосновение к исправной фазе при замыкании второй фазы на землю более опасно, чем прикосновение к фазе в нормальном режиме работы,трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью, а наиболее опасным является двухфазное¹ прикосновение.

Прикосновение к одному из проводов сети с заземленной средней точкой

Прикосновение к двум полюсам земли

ЧЕЛ " '

Обозначения: V — напряжение, В; К_ЧЕЛ — сопротивление тела человека, Ом; г — токи утечки проводов. А; й₀ —сопротивление заземления полюса, Ом; Я_к — сопротивление короткого замыкания; К₃ '■— сопротивление, заземления средней точки, Ом.

Таблица 3.5 Формулы для расчета тока, проходящего через человека,

в трехфазных электрических сетях

Прикосновение к одному из фазных проводов (однофазное прикосновение)

Прикосновение к двум фазам исправной сети

Прикосновение к исправной фазе неисправной сети

Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя

Величину а называют коэффициентом напряжения прикосновения. В пределах зоны растекания тока а<1, а за границами этой зоны а=1.

Напряжение прикосновения растет с увеличением расстояния от заземлителя, и за границами зоны растекания тока оно равно напряжению на корпусе оборудования.

Шаговое напряжение г- это напряжение между двумя точками цепи Тока, которые находятся друг от друга на расстоянии шага и на которых одновременно стоит человек. Численно шаговое напряжение равно разнице потенциалов точек, на которых находятся ноги человека (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Шаговое напряжение

расположении одной ноги человека на расстоянии х от заз§мдителя и дщрнне шага а (в практических расчетах а = 0,8 м)

Аналогично напряжению прикосновения

где — коэффициент шагового напряжения, который зависит от вида заземлителя, расстояния от заземлителя и длины шага (чемближе к заземлителю и чем больше шаг, тем больше величина /3);

(3.8)

Напряжение прикосновения максимально около заземлителя И уменьшается с отдалением от заземлителя. Вне фаниц поля растекания оно равно нолк). Щагрвре напряжение также растет с увеличением длины ЩЩ-

Ток, обусловленный шаговым напряжением

(3.9)

Условия поражения человека напряжением прикосновения и шаговым напряжением разные, поскольку ток протекает различными путями. При напряжении прикосновения — через грудную клетку, а при шаговом напряжении — по нижней петле. Значительное шаговое напряжение вызывает судороги в ногах, человек падает, потом цепь тока замыкается вдоль всего тела человека.

Тема№ 7